5，設(shè)置在待測(cè)空間的壁面上的安裝孔中，所述引壓管I的所述一端穿過(guò)所述直通終端接頭5而進(jìn)入到所述待測(cè)空間S內(nèi)。進(jìn)一步地，所述引壓管I適于改變延伸到所述待測(cè)空間內(nèi)的深度。如此，可以得到壓力沿徑向的分布，為速度分析和流量計(jì)算提供參考。如設(shè)置引壓管緊貼管道內(nèi)壁面和布置在管道中心，通過(guò)測(cè)量的壓測(cè)可以管道中心熔鹽流速，結(jié)合相關(guān)溫度測(cè)量、物性查詢和流體力學(xué)相關(guān)理論即可獲得測(cè)量截面上熔鹽流速分布，最后通過(guò)流速在橫截面上的積分可以獲得熔鹽流量。
[0046]本發(fā)明還提出一種壓力測(cè)量系統(tǒng)，包括多個(gè)上述的壓力測(cè)量裝置，其中多個(gè)壓力測(cè)量裝置中的兩個(gè)壓力測(cè)量裝置的引壓點(diǎn)分別位于引壓管的內(nèi)壁表面處以及引壓管的管道中心。如此，可以得到壓力沿徑向的分布，為速度分析和流量計(jì)算提供參考。
[0047]下面以待測(cè)空間為熔鹽反應(yīng)堆中使用的熔鹽回路、所述液體為熔鹽的具體示例參照?qǐng)D1、2具體說(shuō)明。
[0048]設(shè)光纖液位計(jì)(對(duì)應(yīng)于多對(duì)光發(fā)射端204和光接收端205)最上端距引壓點(diǎn)A距離為L(zhǎng)，取引壓點(diǎn)為液位O點(diǎn)，通過(guò)光纖液位計(jì)可以測(cè)量引壓管熔鹽上表面距離引壓點(diǎn)的高度H。引壓管上部氣體壓力傳感器3的示數(shù)為Pa，則被測(cè)點(diǎn)熔鹽壓力可表示為P = Pa+PgH,其中P為熔鹽的密度，g為重力加速度。一旦液位顯示達(dá)到L，則要適當(dāng)增加引壓管I上部氣空間的壓力，保證熔鹽液位測(cè)量的準(zhǔn)確性。根據(jù)流體力學(xué)的靜態(tài)方程可獲得被測(cè)點(diǎn)熔鹽壓力。通過(guò)光纖液位計(jì)進(jìn)行引壓管熔鹽液位的測(cè)量，然后根據(jù)流體力學(xué)的靜態(tài)方程獲得被測(cè)點(diǎn)熔鹽壓力，由于光纖傳感響應(yīng)速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)壓力波動(dòng)信號(hào)的捕捉。
[0049]在圖1-2示出的壓力測(cè)量裝置的具體示例中，壓力測(cè)量裝置包括:引壓管1、直通終端接頭5、帶加熱的保溫層4、數(shù)據(jù)、控制線引線口 6、隔熱陶瓷環(huán)7(防止引線被過(guò)度加熱，不過(guò)在引線口 6并不鄰近形成待測(cè)空間S的管道8的管壁設(shè)置的情況下，可以不設(shè)置隔熱陶瓷環(huán))、表閥9、壓力傳感器3、排氣閥10、氮?dú)馄?1、氮?dú)鉁p壓閥12、截止閥13，直通終端接頭5焊接在管道8上，引壓管I與直通終端接頭5通過(guò)卡套和卡環(huán)實(shí)現(xiàn)連接和密封，帶加熱的保溫層4確保了引壓管內(nèi)熔鹽不發(fā)生凝固。
[0050]由于被測(cè)點(diǎn)熔鹽的壓力高于引壓管I上部大氣壓力，熔鹽將通過(guò)引壓管I涌出，壓縮上部氣體，最后通過(guò)氣體作為傳導(dǎo)介質(zhì)將壓力信號(hào)傳遞到壓力傳感器3。為了測(cè)得引壓點(diǎn)熔鹽壓力，必須知道引壓管I內(nèi)熔鹽的液位高度，設(shè)計(jì)了如圖2所示可測(cè)量液位的引壓管，它主要由下接管201、上直通終端接頭202、膨脹腔203、激光發(fā)射端204、激光接收端205、下直通終端接頭206、上接管207。下接管201與直通終端接頭5連接，熔鹽將涌入膨脹腔203，膨脹腔截面積較下接管201大，避免毛細(xì)作用對(duì)測(cè)量的影響。激光發(fā)射端204自左側(cè)發(fā)生激光，在熔鹽液位高度為到達(dá)的位置，激光接收端205將接收到光信號(hào)，通過(guò)后續(xù)裝置轉(zhuǎn)化為高電平，一旦發(fā)射端被熔鹽淹沒(méi)，則接收端無(wú)法得到光信號(hào)，顯示低電平，通過(guò)對(duì)每一對(duì)發(fā)射和接收端進(jìn)行定位和編號(hào)，通過(guò)編號(hào)對(duì)應(yīng)的高低電平來(lái)分析當(dāng)前的引壓管內(nèi)熔鹽的液位高度。
[0051]在使用前，首先將氮?dú)鉁p壓閥12整定到合理位置，打開截止閥13，通過(guò)保護(hù)性氣體(N2)將回路中的空氣排出。打開表閥9，啟動(dòng)熔鹽泵向回路充鹽，此時(shí)通過(guò)壓力傳感器3的讀數(shù)來(lái)操作排氣閥10，通過(guò)排氣將引壓管上部氣壓整定在I個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓左右。
[0052]在進(jìn)行壓力較高回路熔鹽壓力測(cè)量時(shí)，如專利CN101750181A所述的工作壓力時(shí)，通過(guò)氮?dú)馄?1和減壓閥12，配合著熔鹽回路的升壓過(guò)程建立引壓管2上部的氣壓。
[0053]利用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以至少實(shí)現(xiàn)如下技術(shù)效果之一:
[0054]在采用不與熔鹽反應(yīng)的氣體進(jìn)行壓力傳導(dǎo)時(shí)，可以滿足傳導(dǎo)介質(zhì)耐高溫且不與高溫熔鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的要求，使得壓力傳感器具有良好的工作環(huán)境；
[0055]通過(guò)光纖進(jìn)行熔鹽液位的測(cè)量，響應(yīng)速度快，測(cè)量精度高；
[0056]通過(guò)調(diào)節(jié)引入到引壓管內(nèi)的氣體的壓力，使得該測(cè)量裝置應(yīng)用的范圍得到很大的擴(kuò)展；
[0057]通過(guò)在壁面和引壓管上設(shè)置直通終端接頭，可以隨意改變引壓管插入管道的深度，得到壓力沿徑向的分布，為速度分析和流量計(jì)算提供參考；
[0058]通過(guò)利用熔鹽遇冷自凝的特性，可以解決光纖與套管之間密封的間題。
[0059]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行變化。本發(fā)明的適用范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓力測(cè)量裝置，包括: 引壓管，引壓管的一端延伸到待測(cè)空間內(nèi)而限定引壓點(diǎn)，引壓管的另一端封閉且位于待測(cè)空間外，待測(cè)空間內(nèi)容納液體； 液柱高度測(cè)量器，構(gòu)造成測(cè)量引壓管內(nèi)從引壓點(diǎn)到引壓管內(nèi)的液面的液柱高度； 氣體引入管，構(gòu)造成將氣體引入到引壓管的另一端內(nèi)；以及 壓力傳感器，構(gòu)造成測(cè)量引壓管內(nèi)的氣體壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力測(cè)量裝置，其中: 弓丨壓管的下端延伸到待測(cè)空間內(nèi)而限定引壓點(diǎn)，引壓管的上端封閉且位于待測(cè)空間外； 氣體引入管構(gòu)造成將氣體引入到所述引壓管內(nèi)的液面上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力測(cè)量裝置，其中: 引壓管的上端延伸到待測(cè)空間內(nèi)而限定引壓點(diǎn)，引壓管的下端封閉且位于待測(cè)空間外； 氣體引入管構(gòu)造成將氣體引入到所述引壓管內(nèi)的液面下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力測(cè)量裝置，其中: 所述待測(cè)空間為熔鹽反應(yīng)堆中使用的熔鹽回路，所述液體為熔鹽； 所述氣體不與所述熔鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓力測(cè)量裝置，其中: 所述氣體包括氮?dú)?、氦氣、二氧化碳中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓力測(cè)量裝置，其中: 所述氣體引入管與氣源相通，且引入到引壓管內(nèi)的氣體壓力是能夠調(diào)節(jié)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力測(cè)量裝置，其中: 所述引壓管具有直徑擴(kuò)大部，所述液面位于所述直徑擴(kuò)大部處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力測(cè)量裝置，還包括: 保溫層，圍繞位于待測(cè)空間外部的引壓管設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的壓力測(cè)量裝置，其中: 所述液柱高度測(cè)量器包括沿液柱高度方向依次布置的多對(duì)光發(fā)射端和光接收端，每一對(duì)中的光發(fā)射端和光接收端沿引壓管的徑向方向彼此水平相對(duì)，每一對(duì)中從光發(fā)射端發(fā)出的光被光接收端接收。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓力測(cè)量裝置，其中: 每一個(gè)光發(fā)射端和每一個(gè)光接收端均包括光纖和設(shè)置在光纖外部的套管； 引壓管的管壁上設(shè)置有與光發(fā)射端和光接收端對(duì)應(yīng)的多個(gè)通孔，套管設(shè)置在對(duì)應(yīng)的通孔內(nèi)；且 每一個(gè)套管在其所安裝的通孔的徑向外端附近與引壓管的管壁焊接。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓力測(cè)量裝置，其中: 所述液柱高度測(cè)量器包括設(shè)置在所述引壓管的所述另一端的端壁的內(nèi)壁上的發(fā)射端和接收端，光或者超聲波從所述發(fā)射端朝向所述液面出射，由所述液面反射而進(jìn)入所述光接收端。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的壓力測(cè)量裝置，還包括: 直通終端接頭，設(shè)置在待測(cè)空間的壁面上的安裝孔中，所述引壓管的所述一端穿過(guò)所述直通終端接頭而進(jìn)入到所述待測(cè)空間內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓力測(cè)量裝置，其中: 所述引壓管適于改變延伸到所述待測(cè)空間內(nèi)的深度。
14.一種壓力測(cè)量系統(tǒng)，包括多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的壓力測(cè)量裝置，其中多個(gè)壓力測(cè)量裝置中的兩個(gè)壓力測(cè)量裝置的引壓點(diǎn)分別位于引壓管的內(nèi)壁表面處以及引壓管的管道中心。
15.一種壓力測(cè)量方法，包括: 提供引壓管，所述引壓管的下端延伸到待測(cè)空間內(nèi)而限定引壓點(diǎn)以將待測(cè)空間內(nèi)的液體引入到所述引壓管內(nèi)，所述引壓管的上端封閉且位于所述待測(cè)空間的外部； 向所述引壓管內(nèi)位于液面上方的空間引入氣體； 測(cè)量所述氣體的壓力以及引壓管內(nèi)從引壓點(diǎn)到引壓管內(nèi)的液面的液柱高度；以及 由液柱高度產(chǎn)生的壓力以及測(cè)得的氣體壓力的和作為待測(cè)空間內(nèi)引壓點(diǎn)處的流體壓力。
16.一種壓力測(cè)量方法，包括: 提供引壓管，所述引壓管的上端延伸到待測(cè)空間內(nèi)而限定引壓點(diǎn)以將待測(cè)空間內(nèi)的液體引入到所述引壓管內(nèi)，所述引壓管的下端封閉且位于所述待測(cè)空間的外部； 從所述下端向所述引壓管內(nèi)引入氣體； 測(cè)量所述氣體的壓力以及引壓管內(nèi)從引壓點(diǎn)到引壓管內(nèi)的液面的液柱高度；以及由測(cè)得的氣體壓力減去液柱高度產(chǎn)生的壓力的結(jié)果作為待測(cè)空間內(nèi)引壓點(diǎn)處的流體壓力。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，還包括步驟: 調(diào)節(jié)氣體壓力以改變引壓管內(nèi)液面的位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其中: 所述待測(cè)空間為熔鹽反應(yīng)堆中使用的熔鹽回路，所述液體為熔鹽； 所述氣體不與所述熔鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，還包括步驟: 調(diào)節(jié)引壓管延伸到待測(cè)空間內(nèi)的距離。
【專利摘要】一種壓力測(cè)量裝置，包括：引壓管，引壓管的一端延伸到待測(cè)空間內(nèi)而限定引壓點(diǎn)，引壓管的另一端封閉且位于待測(cè)空間外，待測(cè)空間內(nèi)容納液體；液柱高度測(cè)量器，構(gòu)造成測(cè)量引壓管內(nèi)從引壓點(diǎn)到引壓管內(nèi)的液面的液柱高度；氣體引入管，構(gòu)造成將氣體引入到引壓管的另一端內(nèi)；以及壓力傳感器，構(gòu)造成測(cè)量引壓管內(nèi)的氣體壓力?？蛇x地，所述待測(cè)空間為熔鹽反應(yīng)堆中使用的熔鹽回路，所述液體為熔鹽；所述氣體不與所述熔鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
【IPC分類】G01L7-18
【公開號(hào)】CN104655349
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310578163
【發(fā)明人】王盟, 孟現(xiàn)珂, 陳耀東
【申請(qǐng)人】國(guó)核（北京）科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月18日